Каково количество выделяемой теплоты, когда 400 кг расплавленного алюминия остывает до 30°С? Представьте этот процесс
Каково количество выделяемой теплоты, когда 400 кг расплавленного алюминия остывает до 30°С? Представьте этот процесс на графике.
Alena 7
Для того чтобы решить эту задачу, мы будем использовать тепловое уравнение, которое гласит, что выделяемая теплота \( Q \) равна произведению массы \( m \) на удельную теплоемкость \( c \) на разницу температур \( \Delta T \):\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
В данном случае у нас есть масса алюминия \( m \), которая равна 400 кг, удельная теплоемкость алюминия \( c \), равная 0,897 Дж/(г °C), и разница температур \( \Delta T \), равная температуре охлаждения минус исходная температура.
Так как нам дана только исходная температура расплавленного алюминия, нам нужно знать его температуру охлаждения, чтобы рассчитать разницу температур и выделяемую теплоту. Давайте предположим, что температура охлаждения составляет 30 °C.
Теперь мы можем рассчитать разницу температур:
\[ \Delta T = 30 °C - 800 °C = -770 °C \]
Теперь мы можем рассчитать выделяемую теплоту:
\[ Q = 400 \, \text{кг} \cdot 0,897 \, \text{Дж/(г °C)} \cdot (-770) °C \]
Произведем необходимые вычисления:
\[ Q = -277,880 \, \text{кДж} \]
Мы получили отрицательное значение выделяемой теплоты, что означает, что в данном процессе алюминий поглощает тепло, а не выделяет его. Это может быть связано с тем, что мы снизили температуру алюминия до очень низкого значения.
Теперь давайте представим этот процесс на графике. На горизонтальной оси будем откладывать время, а на вертикальной оси – температуру. Исходная температура составляет 800 °C, а температура охлаждения – 30 °C.
\[ График процесса охлаждения алюминия от 800 °C до 30 °C \]
По графику можно видеть, что температура алюминия постепенно снижается со временем, пока не достигнет значения 30 °C. Таким образом, визуализация процесса с использованием графика позволяет наглядно представить охлаждение алюминия и почему он поглощает тепло.